Аминокислотный состав творога и сыворотки с бифидобактериями
Автор: Родионова Н.С., Корыстин М.И., Родионов А.А., Пастухова Н.А.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевая биотехнология
Статья в выпуске: 1 (71), 2017 года.
Бесплатный доступ
Нарушения состояния микрофлоры кишечника, как наиболее легкоуязвимой части микробиоценоза организма, обусловлены множеством разнообразных факторов. Причины дисбаланса микроэкологии человека - антибиотики, пищевые консерванты, стрессы. Результат дисбаланса - различные заболевания желудочно-кишечного тракта, снижение иммунитета, нарушения обменных процессов в организме. Терапевтическая активность пробиотических микроорганизмов обусловлена синтезом экзо- и эндометаболитов, имеющих белковую природу. Информация об аминокислотной активности пробиотических микроорганизмов и распределение аминокислот между продуктами и полупродуктами в технологическом процессе позволяет оценить биопотенциал пищевых продуктов, получаемых с применением ферментации пробиотической микрофлорой. В работе приведены результаты исследований аминокислотного состава творога и сыворотки, полученных при ферментации исходного молока пробиотическими бифидобактериями. Установлено, что при ферментировании сгустка консорциумом Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum Y4 творог обогащается лейцином и глутамином. Установлена степень перехода аминокислот в сыворотку, которая составила для незаменимых аминокислот 2-6%, для заменимых 3-7%. Наиболее высокие значения степени перехода отмечены для треонина, изолейциа, лизина, валина, аланина, глицина, пролина, серина. Определены значения аминокислотного скора белка опытных образцов творога и сыворотки, биологическая ценность белка составила 71,89 и 74,58 соответственно. Установлена сохранность активных форм пробиотических микроорганизмов после нагрева сгустка до 53-55 °C, lg концентрации не ниже 7 (в 1 г) творога, и сыворотки. Полученные данные актуальны для формирования информационного банка данных, необходимого при разработке рецептурно-компонентных решений эубиотических продуктов.
Бифидобактерии, ферментация, термокоагуляция, синерезис, творог, сыворотка заменимые, незаменимые аминокислоты
Короткий адрес: https://sciup.org/140229725
IDR: 140229725 | DOI: 10.20914/2310-1202-2017-1-193-199
Amino acid composition of cottage cheese and whey with bifidobacteria
Breaking condition intestinal flora, the simplest way to create sensitive parts of the body microbiocenosis caused by various factors. Reasons for people microecology imbalances - antibiotics, preservatives, stress. The result is an imbalance - the number of gastrointestinal disorders, immune deficiency disorders metabolic processes in the body. Therapeutic effect of probiotic microorganisms is the result of exogenous and endometabolitov synthesis the character of the protein. Acid activity information probiotic microorganisms and the distribution of amino acids between the products and intermediates in biopotential evaluation process foods produced with probiotic microflora by fermentation. Test results from the amino acid composition of whey and quark are obtained by fermenting raw milk probiotics bifidobacterias. It was found that during the fermentation of the quark consortium, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum Y enriched curd 4 of leucine and glutamine. Rate of transfer amino acids in serum to 2-6% of essential amino acids is irrelevant 3-7%. The highest value observed transient threonine, isoleucyl, lysine, valine, alanine, glycine, proline, serine. The mean value of the prototype amino acid protein curd and whey protein biological value was 71.89 and 74.58. Preservation of active forms of probiotic microorganisms after heating the bunch to 53-55 °C, lg concentration of not less than 7 (in 1 g) in cottage cheese and serum. The received data are actual for formation of an information data bank, necessary for the development of prescription-component solutions of eubiotic products.
Текст научной статьи Аминокислотный состав творога и сыворотки с бифидобактериями
Цель работы – изучение процесса распределения аминокислот между сывороткой и сгустком при термокислотной коагуляции молока, ферментированного консорциумом бифидобактерий Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4 .
Материалы и методы
Исходное коровье молоко с титруемой кислотностью 18 °Т ферментировали при температуре 39 + 40 °C в течение 12–13 часов до достижения титруемой кислотности 85–90о Т, образования плотного геля и возрастания концентрации бифидобактерий до уровня не менее 109 КОЕ/г. Затем сгусток нагревали до температуры 50–55о С, выдерживали 40–50 мин при этой температуре и отделяли сыворотку. Массовую долю белка определяли методом Къельдаля, аминокислотный состав творога и сыворотки определяли методом ионообменной хроматографии с применением жидкостного хроматографа Shimadzu LC-20 Prominence.
Результаты и обсуждение
В результате ферментации бифидобактериями было установлено увеличение массовой доли белка в результате накопления бактериальной массы в количестве 1%. Определение количества бифидобактерий в полученном твороге и в сыворотке показало их наличие в концентрации не менее 107–108 КОЕ/г. Это свидетельствует о гибели около 90% микроорганизмов и образовании значительного количества микробных метаболитов в массе продукта. Однако, учитывая чрезвычайно высокое исходное содержание активных форм микроорганизмов, их остаточное количество осталось на уровне, превосходящем этот показатель в известных фармацевтических препаратах [5, 6].
Содержание незаменимых и заменимых аминокислот в опытных образцах творога и сыворотки представлено на рисунках 1 –4.
Рисунок 1. Содержание незаменимых аминокислот в твороге при ферментации консорциумом Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Figure 1. The content of essential amino acids in cottage cheese during fermentation by a consortium of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
Рисунок 2. Содержание заменимых аминокислот в твороге при ферментации Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Figure 2. The content of interchangeable amino acids in cottage cheese during fermentation of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
Рисунок 3. Содержание заменимых аминокислот в сыворотке при ферментации Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Figure 3. The content of interchangeable amino acids in the serum during fermentation of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
Table 1.
The degree of transition of amino acids to serum during fermentation of milk by a consortium of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
|
Аминокислота Amino acid |
Содержание в 100 г. продукта |
Степень перехода в% |
||
|
Исходное молоко |
Ферментированное молоко |
Сыворотка |
||
|
Незаменимые | Irreplaceable |
||||
|
Валин | Valine |
0,13 |
0,17 |
0,007 |
4,1 |
|
Изолейцин | Isoleucine |
0,11 |
0,14 |
0,007 |
5,0 |
|
Лейцин | Leucine |
0,26 |
0,34 |
0,012 |
3,5 |
|
Лизин | Lysine |
0,22 |
0,28 |
0,013 |
4,6 |
|
Метионин | Methionine |
0,07 |
0,1 |
0,003 |
3,0 |
|
Треонин | Threonine |
0,12 |
0,15 |
0,009 |
6,0 |
|
Триптофан | Tryptophan |
0,02 |
0,04 |
0,001 |
2,5 |
|
Фенилаланин | Phenylalanine |
0,13 |
0,17 |
0,005 |
2,9 |
|
Заменимые | Replaceable |
||||
|
Аланин | Alanin |
0,09 |
0,12 |
0,009 |
7,5 |
|
Аргинин | Arginine |
0,09 |
0,12 |
0,006 |
5,0 |
|
Аспарагин | Asparagine |
0,21 |
0,29 |
0,015 |
5,2 |
|
Гистидин | Histidine |
0,07 |
0,09 |
0,024 |
2,7 |
|
Глицин | Glycine |
0,06 |
0,07 |
0,005 |
7,1 |
|
Глутамин | Glutamine |
0,49 |
0,76 |
0,04 |
5,3 |
|
Пролин | Proline |
0,28 |
0,36 |
0,025 |
6,9 |
|
Серин | Serin |
0,15 |
0,2 |
0,012 |
6,2 |
|
Тирозин | Tyrosine |
0,13 |
0,17 |
0,004 |
2,4 |
Таблица 2.
Степень концентрации аминокислот в твороге при ферментации молока консорциумом Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Table 2.
The degree of amino acid concentration in the curd during the fermentation of milk by a consortium of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
|
Аминокислота Amino acid |
Содержание в 100 продукта |
Степень концентрации |
||
|
Исходное молоко |
Ферментированное молоко |
Творог |
||
|
Незаменимые | Irreplaceable |
||||
|
Валин | Valine |
0,13 |
0,17 |
0,902 |
6,94 |
|
Изолейцин | Isoleucine |
0,11 |
0,14 |
0,719 |
6,54 |
|
Лейцин | Leucine |
0,26 |
0,34 |
1,746 |
6,72 |
|
Лизин | Lysine |
0,22 |
0,28 |
1,454 |
6,60 |
|
Метионин | Methionine |
0,07 |
0,10 |
0,501 |
7,16 |
|
Треонин | Threonine |
0,12 |
0,15 |
0,78 |
6,50 |
|
Триптофан | Tryptophan |
0,02 |
0,04 |
0,147 |
7,35 |
|
Фенилаланин | Phenylalanine |
0,13 |
0,17 |
0,94 |
7,23 |
|
Заменимые | Replaceable |
||||
|
Аланин | Alanin |
0,09 |
0,12 |
0,577 |
6,42 |
|
Аргинин | Arginine |
0,09 |
0,12 |
0,635 |
7,06 |
|
Аспарагин | Asparagine |
0,21 |
0,29 |
1,417 |
6,75 |
|
Гистидин | Histidine |
0,07 |
0,09 |
0,492 |
7,03 |
|
Глицин | Glycine |
0,06 |
0,07 |
0,355 |
5,92 |
|
Глутамин | Glutamine |
0,49 |
0,76 |
4,163 |
8,49 |
|
Пролин | Proline |
0,28 |
0,36 |
1,953 |
6,98 |
|
Серин | Serin |
0,15 |
0,2 |
1,091 |
7,27 |
|
Тирозин | Tyrosine |
0,13 |
0,17 |
0,954 |
7,34 |
Таблица 3.
Аминокислотный скор творога и сыворотки при ферментации молока консорциумом
Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum , Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Table 3.
Amino acid curd and whey in the fermentation of milk by a consortium of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
|
Незаменимые аминокислоты Essential amino acids |
Опыт |
Контроль |
||
|
Творог |
Сыворотка |
Творог |
Сыворотка |
|
|
Валин | Valine |
97,6 |
46,00 |
134,17 |
137,5 |
|
Изолейцин | Isoleucine |
97,25 |
57,50 |
154,13 |
125,7 |
|
Лейцин | Leucine |
134,86 |
57,14 |
127,94 |
145,4 |
|
Лизин | Lysine |
142,91 |
78,18 |
64,58 |
131,4 |
|
Метионин + цистеин | Methionine + cysteine |
97,14 |
285,71 |
144,22 |
100,0 |
|
Треонин | Threonine |
105,50 |
75,00 |
112,3 |
130,0 |
|
Фенилаланин + тирозин | Phenylalanine + tyrosine |
121,50 |
28,33 |
175,29 |
130,0 |
|
Полученные данные в сравнении с извест- В твороге, полученном с помощью консор-ными [1, 7] свидетельствуют, что при фермента- циума Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium ции исходной смеси для производства творога longum , Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium консорциумом бифидобактериями могут быть bifidum Y-4 установлено увеличение содержание получены продукты, различающиеся по амино- таких аминокислот, как лизин и лейцин, повыша-кислотному составу, биологической ценности ется содержание лимитирующей аминокислоты – и функциональному воздействию на организм. лейцина, снизилась концентрация аминокислот – |
||||
Рисунок 4. Содержание незаменимых аминокислот в сыворотке при ферментации Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Figure 4. The content of non-interchangeable amino acids in the serum during fermentation of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
Из экспериментальных результатов, представленных на рисунках 1 –4 видно, что изменение профиля аминокислот специфично для творога и сыворотки при ферментации исходного молока исследуемым консорциумом бифидобактерий, это свидетельствует о метаболической активности микроорганизмов и различной термолабильности белковых веществ бактериального происхождения.
Сравнительный анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что степень перехода аминокислот различна от 2 до 6%, наиболее высокие значения степени перехода
из незаменимых аминокислот (таблица 1) имеют треонин, изолейцин, лизин, валин, из заменимых – аланин, глицин, пролин, серин.
Изменение аминокислотного профиля при термической коагуляции влечет изменение не только пробиотических свойств, получаемых творога и сыворотки, чья идентификация затруднительна вследствие многообразия реализуемых исследуемыми микроорганизмами функций, но и изменение их биологической ценности, которая возросла 71,89 (таблица 3) .
Таблица 1.
Степень перехода аминокислот в сыворотку при ферментации молока консорциумом Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Вестник ВГУИТ/Proceedings of VSUET, Т. валина, изолейцина, метионина, треонина, фенлаланина, имевших скор более 100%, в результате снижается коэффициент избыточности до значения 0,1410 и возрастает коэффициент утилизации белка до значения 0,71.
Сыворотка, полученная в результате термокоагуляции сгустка, полученного с помощью консорциума Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4 содержит незначительные количества аминокислот, концентрация белка составила 0,3%, что значительно ниже традиционных значений, это может быть связано с явлением безмембранного осмоса, имеющего место вследствие наличия значимых количеств полисахаридов микробного происхождения в ферментированном молоке.
Заключение
Идентифицирован аминокислотный состав и проведена оценка биологической ценности творога и сыворотки, полученных при ферментации
Список литературы Аминокислотный состав творога и сыворотки с бифидобактериями
- Наумова Н. Л., Образцов А. Б., Тарасова Г. С. Изучение пробиотических культур обогащенного творога//Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 6 (140). С. 172-176.
- Заборицкий Н.А. Пробиотики как новый класс современных медицинских иммунобиологических препаратов//Электронный научно-образовательный вестник здоровье и образование в 21 веке. 2015. Т. 17. № 5. С. 30-39.
- Дармов И. В., Лундовских И. А., Гаврилов К. Е., Чичерин И. Ю., Погорельский И. П. Пробиотики: вектор развития//Практическая медицина. 2012. № 3 (58). С. 180-188.
- Глаголева Л. Э., Корыстин М. И., Родионов А. А., Пастухова Н. А. Исследование аминокислотной активности бифидобактерий в различных средах.//Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК -продукты здорового питания. 2016. № 6 (14).
- Дармов И. В., Чичерин И. Ю., Ердякова А. С., Лундовских И. А., Погорельский И. П. Сравнительная оценка выживаемости микроорганизмов пробиотиков в составе коммерческих препаратов в условиях in vitro//Экспер. и клин. гастроэнтерология. 2011. № 9. С. 96-101.
- Регистр лекарственных средств России РЛС Энциклопедия лекарств 2016, Москва, Регистр Лекарственных Средств России, 2015
- Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Технология продуктов из молочной сыворотки. М: ДеЛи Принт, 2003, 397 с.
- Roberfroid M.B. Рrеbiоtiсs: the concept revisited//J. Nutr. 2007. Т. 137. № 3. С. 830-837.
